Understanding Pb Transport and Stress Corrosion Cracking using Advanced Characterization Techniques
Notice bibliographique
Résumé
Ni- and Fe-base alloys are used for steam generator tubing in nuclear power systems to facilitate heat transfer from the reactor core to the cooler secondary circuit. Typical materials of construction include alloy 800 (Fe-32Ni-21Cr) and alloy 690 (Ni-30Cr-10Fe). While the bulk water chemistry is benign in terms of corrosion, heat transfer crevices between tube and tube support plates can lead to the accumulation of impurities at ppm levels, such as S or Pb, alongside a pH300C that can range from 4 to 10. While the performance of alloy 800 has been exemplary thus far, stress corrosion cracking (SCC) has been demonstrated in laboratory experiments simulating the extreme end of plausible heat transfer crevice chemistries, such as alkaline environments with added Pb. Although this is an off-chemistry condition, understanding the mechanism associated with Pb-alkaline SCC in alloy 800 would be beneficial. Earlier studies have suggested that SCC occurs due to passive film impairment by Pb deposition at the oxide-metal interface. Facilitation of mass and charge transfer across this impaired film can lead to selective dissolution of Fe and Cr, leading to formation of porosity and SCC. This study seeks to provide further mechanistic insight on Pb transport during SCC. In particular, slow strain rate experiments were conducted in a Pb-alkaline solution (500 ppm of Pb) and crack growth rate was measured. Following this initial SCC growth, the test was stopped and the autoclave was cleaned. The experiment was then restart in high temperature water, but with the absence of Pb in the bulk water. Interestingly, SCC propagation continued, suggesting that the Pb already in the crack was sufficient to sustain crack growth for some period of time. Analytical transmission electron microscopy (ATEM) techniques were applied to understand the chemistry along the crack path and to provide insight into the Pb transport mechanism. Also, in-situ testing was performed to evaluate both the mechanics of SCC in Alloy 800 in a Pb-alkaline environment, as well as heating to observe whether Pb transport shared similarities with a liquid metal-type diffusion mechanism. Generally, this research provides a demonstration of how novel microscopy methods, and in-situ techniques can be applied to provide critical mechanistic information for corrosion phenomena.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».